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超重力下燃烧合成高硬(Ti,W)C基复合陶瓷

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硅酸盐学报 2010年第8期38卷 1463-1467页

作者：潘传增张龙赵忠民张靖朱冰军械工程学院先进材料研究所军械工程学院基础部军械工程学院训练部石家庄050003

用超重力下燃烧合成(combustion synthesis under high gravity)法制备了(Ti,W)C基复合陶瓷。用X射线衍射仪、场发射扫描电镜及能谱仪研究了陶瓷产品的物相组成与微观形貌。对陶瓷的形成机理进行了分析,同时对陶瓷的性能进行了测试。结... 详细信息

用超重力下燃烧合成(combustion synthesis under high gravity)法制备了(Ti,W)C基复合陶瓷。用X射线衍射仪、场发射扫描电镜及能谱仪研究了陶瓷产品的物相组成与微观形貌。对陶瓷的形成机理进行了分析,同时对陶瓷的性能进行了测试。结果表明:(Ti,W)C陶瓷基体主要由TiC与(Ti0.55W0.45)C0.51组成;其形成机理主要分为两个阶段,首先在超重力下燃烧反应快速进行,生成液态氧化物位于上部、Ti-W-Fe-C-B合金液位于下部的分层熔体结构,最后由于C原子相对于B原子具有更高的浓度与更快的扩散速率,TiC在合金液相冷却过程中优先成核、析出,随即,(Ti0.55W0.45)C0.51依附于TiC而析出。力学性能测试表明,(Ti,W)C基复合陶瓷相对密度、Vickers硬度、弯曲强度及断裂韧性分别为99.3%,25.6GPa,1060MPa与8.5MPa·m1/2。

关键词：碳化钨钛复合陶瓷燃烧合成超重力熔体凝固

基于核形态成分分析的齿轮箱复合故障诊断研究

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振动与冲击 2012年第10期31卷 97-101页

作者：杨杰郑海起关贞珍王彦刚石家庄军械工程学院石家庄050003

形态成分分析(MCA)是最新提出的一种基于稀疏表示的信号和图像分解(分离)方法,其主要思想是利用信号组成成分的形态差异性(可以由不同的字典稀疏表示)进行分离。结合核函数把基于MCA的线性盲分离方法拓展到非线性混叠情况,给出一种非线... 详细信息

形态成分分析(MCA)是最新提出的一种基于稀疏表示的信号和图像分解(分离)方法,其主要思想是利用信号组成成分的形态差异性(可以由不同的字典稀疏表示)进行分离。结合核函数把基于MCA的线性盲分离方法拓展到非线性混叠情况,给出一种非线性混叠信号盲分离算法。该算法通过非线性映射将混叠信号投影到高维特征空间,将样本空间的非线性混叠问题转化成高维特征空间的线性混叠问题,然后应用MCA算法对高维特征空间中的混叠信号进行分离。通过对齿轮齿根裂纹、轴承内圈、外圈复合故障的实验信号的分析,表明该方法能有效地分离出齿轮箱的复合故障。

关键词：形态成分分析盲源分离齿轮箱复合故障诊断

SHS制备纳米/微米Al_2O_3-ZrO_2复相陶瓷力学行为研究

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铸造 2004年第9期53卷 688-692页

作者：赵忠民张龙王建江杨玉忠刘广生军械工程学院先进材料研究所河北石家庄050003 军械工程学院基础部河北石家庄050003 军械工程学院训练部河北石家庄050003

Al2O3 ZrO2复相陶瓷相对密度与硬度均随ZrO2体积分数增加而下降,复相陶瓷的硬度和晶粒尺寸的关系符合正Hall Patch关系。Vickers压痕试验发现,该复相陶瓷的压痕裂纹系统属于中位裂纹系统,而引发复相陶瓷中位裂纹扩展的压痕压制载荷临界... 详细信息

Al2O3 ZrO2复相陶瓷相对密度与硬度均随ZrO2体积分数增加而下降,复相陶瓷的硬度和晶粒尺寸的关系符合正Hall Patch关系。Vickers压痕试验发现,该复相陶瓷的压痕裂纹系统属于中位裂纹系统,而引发复相陶瓷中位裂纹扩展的压痕压制载荷临界值为30kg;Vickers压痕SEM形貌观察显示,亚共晶成分复相陶瓷具有较大的断裂韧性和较高的塑性形变行为。裂纹扩展路径的SEM观察,该复相陶瓷中的裂纹扩展主要受晶内型结构共晶组织中ZrO2纳米相所控制;XRD物相定量分析表明在该复相陶瓷的增韧行为中,ZrO2相所具有的传统的应力诱发相变增韧机制和微裂纹增韧机制较微弱,而纳米相增韧机制则发挥着决定性作用,使得该复相陶瓷中的晶界和相界对陶瓷断裂行为有着极大的影响。

关键词：自蔓延高温合成纳米/微米Al2O3-ZrO2复相陶瓷 Vickers压痕裂纹增韧

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多波长红外激光二极管峰值光谱热漂移研究

物理学报 2014年第15期63卷 173-178页

作者：薛明晰陈志斌王伟明欧阳慧泉刘先红宋岩张超肖文健侯章亚石家庄军械工程学院军械技术研究所石家庄050003 中国兵器工业标准化研究所北京100089

为了满足红外激光测试技术对多光谱集成光源在光谱范围和峰值精度等方面的要求,提出了一种高精度的多波长红外激光二极管,并设计了能够集成860 nm,905 nm和1064 nm(脉冲/单模)四种激光芯片的封装结构.建立了基于上述封装结构下中心热沉... 详细信息

为了满足红外激光测试技术对多光谱集成光源在光谱范围和峰值精度等方面的要求,提出了一种高精度的多波长红外激光二极管,并设计了能够集成860 nm,905 nm和1064 nm(脉冲/单模)四种激光芯片的封装结构.建立了基于上述封装结构下中心热沉的温度场分布模型,并根据数学建模工具求解的中心热沉温度场数值分布规范了中心热沉的加工工艺.为了验证多波长激光二极管中心热沉对输出峰值光谱热漂移现象的抑制效果,制备了多波长激光二极管样机,并搭建了观察其峰值光谱热漂移现象的实验装置.实验结果显示,样机仅有两种芯片的峰值光谱发生了1—3 nm的微弱漂移,并未超出规定的峰值半宽.该现象证明了多波长激光二极管的输出光谱具备较高的精度和良好的稳定性.

关键词：多波长峰值光谱热漂移温度场

燃烧合成高强韧Al_2O_3/YSZ共晶系复合管陶瓷内衬

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稀有金属材料与工程 2007年第A1期36卷 211-214页

作者：许宝才赵忠民张龙杨润泽马玉峰军械工程学院先进材料研究所河北石家庄050003

基于燃烧合成理论,在铝热剂中添加ZrO2(4Y)粉末,采用离心技术制备出了高强度、高韧性的Al2O3/YSZ共晶系陶瓷内衬复合管,并研究了离心力、共晶成分对陶瓷内衬显微结构、力学性能及强韧化本质的影响。实验发现,在离心力大于200GPa条件下,... 详细信息

基于燃烧合成理论,在铝热剂中添加ZrO2(4Y)粉末,采用离心技术制备出了高强度、高韧性的Al2O3/YSZ共晶系陶瓷内衬复合管,并研究了离心力、共晶成分对陶瓷内衬显微结构、力学性能及强韧化本质的影响。实验发现,在离心力大于200GPa条件下,熔体以远离平衡态下的共晶方式生长,形成以Al2O3为基体、具有共晶结构的棒晶组织;且存在于棒晶上的ZrO2四方相纤维直径已达到纳微米尺度,使陶瓷基体得以强化和韧化,从而保证Al2O3/YSZ共晶系陶瓷内衬复合管具有较高的综合力学性能。

关键词：燃烧合成 Al2O3/YSZ共晶陶瓷共晶生长强韧化

Al_2O_3/ZrO_2(3Y)快速凝固共晶复合陶瓷显微结构、裂纹桥接与增韧

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稀有金属材料与工程 2007年第A1期36卷 647-650页

作者：张龙赵忠民吴江潘传增张靖军械工程学院先进材料研究所河北石家庄050003

通过在铝热剂中添加适量的ZrO(23Y)粉末,借助燃烧合成及远离平衡态下的快速凝固方式,制备出Al2O3/ZrO2(3Y)共晶复合陶瓷。XRD,SEM与EPMA分析得出,陶瓷基体是由t-ZrO2纳微米纤维镶嵌于其上、长径比为10.0～14.0且呈随机生长的氧化铝棒晶... 详细信息

通过在铝热剂中添加适量的ZrO(23Y)粉末,借助燃烧合成及远离平衡态下的快速凝固方式,制备出Al2O3/ZrO2(3Y)共晶复合陶瓷。XRD,SEM与EPMA分析得出,陶瓷基体是由t-ZrO2纳微米纤维镶嵌于其上、长径比为10.0～14.0且呈随机生长的氧化铝棒晶及少量的α-Al2O3片晶构成。结合裂纹扩展路径与棒晶内部结构,可认为因共晶凝固所形成的、存在于蓝宝石棒晶上的高密度异相界面及因共晶两相热膨胀失配所诱发的高残余压应力,蓝宝石棒晶得以强化,因而陶瓷的主要增韧机制来自因蓝宝石棒晶裂纹桥接所产生的内部弹性应变能释放及因高能、大角度晶界解离所诱发的能量消耗,并伴随着因片晶摩擦互锁效应所造成的能量耗散过程。

关键词：燃烧合成快速凝固 Al2O3/ZrO2(Y2O3)共晶复合陶瓷纳米晶结构裂纹桥接增韧

机械振动对燃烧合成Al_2O_3/ZrO_2(3Y)自增韧复合陶瓷的影响

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稀有金属材料与工程 2007年第A1期36卷 724-726页

作者：赵忠民张龙杨润泽许宝才军械工程学院先进材料研究所河北石家庄050003

基于燃烧合成制备Al2O3/ZrO2(3Y)自增韧复合陶瓷,研究了机械振动工艺对陶瓷显微结构与力学性能的影响。经研究发现,施以机械振动并相应提高振频,可通过引入惯性力,提高陶瓷熔体实际温度,促进陶瓷致密;并且,施以机械振动并相应提高振频,... 详细信息

基于燃烧合成制备Al2O3/ZrO2(3Y)自增韧复合陶瓷,研究了机械振动工艺对陶瓷显微结构与力学性能的影响。经研究发现,施以机械振动并相应提高振频,可通过引入惯性力,提高陶瓷熔体实际温度,促进陶瓷致密;并且,施以机械振动并相应提高振频,不仅因增大陶瓷熔体过冷度与凝固速率、细化棒晶组织并降低棒晶内纳微米纤维尺寸,使陶瓷得以强化,而且又可通过细化棒晶组织并增大其长径比,增强棒晶裂纹桥接与拔出效应,使材料韧性又得以提升。

关键词：燃烧合成快速凝固 Al2O3/ZrO2(Y2O3)共晶复合陶瓷纳米晶结构机械振动强韧化

渐近式Bloch球面搜索的量子遗传算法及其应用

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系统工程理论与实践 2016年第4期36卷 1042-1046页

作者：李胜张培林李兵周云川军械工程学院七系石家庄050003 军械工程学院四系石家庄050003 军械工程学院军械技术研究所石家庄050003

为了进一步加快搜索速度,提高优化效果,提出了一种渐近式Bloch球面搜索的量子遗传算法.在该算法中,首先采用Bloch球面坐标对量子染色体进行编码,然后基于最小二乘法理论,构建了量子染色体的更新策略,建立了量子旋转门角度大小和方向的公... 详细信息

为了进一步加快搜索速度,提高优化效果,提出了一种渐近式Bloch球面搜索的量子遗传算法.在该算法中,首先采用Bloch球面坐标对量子染色体进行编码,然后基于最小二乘法理论,构建了量子染色体的更新策略,建立了量子旋转门角度大小和方向的公式,最后构造了变异操作中相位公式.将本文算法应用于多变量函数极值优化问题进行验证.实验结果表明,该算法不仅具有较好的种群多样性和随机性,而且还具有进化代数少、收敛速度快和优化效率高等优点.

关键词：量子计算最小二乘法 Bloch球面量子遗传算法

钙钛矿型La_(1-x)Ba_xMnO_3(0≤x≤0.5)的红外发射率和微波吸收性能

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航空材料学报 2017年第5期37卷 29-34页

作者：刘嘉玮王建江许宝才侯永申高海涛军械工程学院先进材料研究所石家庄050003

通过溶胶凝胶法制备钙钛矿结构的La_(1-x)Ba_xMnO_3(0≤x≤0.5),利用X射线衍射、四探针电阻测量仪、红外发射率测试仪、矢量网络分析仪分别研究Ba^(2+)掺杂对镧锰氧化物晶体结构、电阻率、红外发射率和微波吸收性能的影响。研究结果表明... 详细信息

通过溶胶凝胶法制备钙钛矿结构的La_(1-x)Ba_xMnO_3(0≤x≤0.5),利用X射线衍射、四探针电阻测量仪、红外发射率测试仪、矢量网络分析仪分别研究Ba^(2+)掺杂对镧锰氧化物晶体结构、电阻率、红外发射率和微波吸收性能的影响。研究结果表明:当Ba^(2+)掺杂浓度比较低时,掺杂的元素几乎不改变镧锰氧化物的晶体结构;当掺杂浓度增加时,晶格畸变开始增大;样品红外发射率随Ba^(2+)离子掺杂浓度的增大先降低后缓慢增加,与电阻率的变化保持一致;Ba^(2+)离子可以对样品在2~18 GHz微波吸收性能进行调控,当掺杂浓度x=0.3时,样品的吸收效果最佳;在频率为10.8 GHz时,最低反射率为-32 d B;掺杂合适元素的镧锰氧化物材料有可能应用在红外/雷达兼容隐身领域。

关键词：离子掺杂电阻率红外发射率微波吸收性能